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一种基于多层设计空间缩减策略的近似高维优化方法
1
作者
叶鹏程
王聪聪
潘光
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期292-301,共10页
针对高维昂贵黑箱问题(high-dimensional expensive black-box,HEB)处理过程中工程模型复杂、计算量大的难题,提出一种基于多层设计空间缩减策略的近似高维优化方法(hierarchical design space reduction strategy based approximate hi...
针对高维昂贵黑箱问题(high-dimensional expensive black-box,HEB)处理过程中工程模型复杂、计算量大的难题,提出一种基于多层设计空间缩减策略的近似高维优化方法(hierarchical design space reduction strategy based approximate high-dimensional optimization method,HSRAHO)。利用3种经典代理模型:多项式响应面模型、径向基函数模型和克里金模型,使用基于预测均方根误差权重因子优化方法计算获得各代理模型权系数,通过加权叠加构建组合代理模型,替代实际高维黑箱模型。使用多层设计空间缩减策略根据已知信息确定设计子空间,并在其内部确定有效样本点,逐步提高组合代理模型在感兴趣区域的预测精度,直至优化收敛。将提出的近似高维优化方法HSRAHO应用于标准优化函数和翼型设计优化问题,测试结果验证了该方法在高维优化效率和全局收敛性方面的优势。
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关键词
高维昂贵黑箱问题
高维优化
多层
设计空间缩减
策略
组合代理模型
下载PDF
职称材料
基于多工况关联的无人车辆车身结构轻量化优化设计
2
作者
李作轩
贾良跃
+4 位作者
郝佳
王超
王国新
明振军
阎艳
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期3529-3542,共14页
未来战场的多样化对特种无人车辆的环境适应性提出了更高的要求。为满足特种无人车辆的多工况使用、高机动能力与低成本研制等要求,采用多工况关联设计与轻量化优化的思路对无人车桁架车身结构进行优化设计。考虑到多工况的车身结构设...
未来战场的多样化对特种无人车辆的环境适应性提出了更高的要求。为满足特种无人车辆的多工况使用、高机动能力与低成本研制等要求,采用多工况关联设计与轻量化优化的思路对无人车桁架车身结构进行优化设计。考虑到多工况的车身结构设计变量多、设计空间大,面临仿真次数过多的问题,提出基于多工况关联的车身结构轻量化优化方法,利用设计变量区间缩减策略减小设计空间;引入高斯过程代理模型替换仿真分析实现结构设计方案性能的快速评估;结合遗传算法实现方案的优化。实验结果表明,最终优化方案在通过车身刚度强度和模态等多学科性能仿真验证的情况下,质量比初始方案降低14.12%,比只用高斯过程优化设计的方案降低8.87%。
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关键词
无人车辆
车身结构轻量化
多工况关联
设计空间缩减
代理模型
优化
设计
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职称材料
飞机EMA行星轮减速器多学科协同优化设计
被引量:
3
3
作者
夏泽斌
段富海
+1 位作者
金霞
安玮
《机电工程技术》
2018年第1期31-36,共6页
飞机机电作动器(EMA)要求可靠性高和使用寿命长,其行星轮减速器设计变量多,计算复杂,一些重要参数的选取直接影响EMA性能及使用寿命。为得到能够显著提高EMA性能的小体积行星轮减速器,采用设计空间缩减多学科协同优化设计算法对行星轮...
飞机机电作动器(EMA)要求可靠性高和使用寿命长,其行星轮减速器设计变量多,计算复杂,一些重要参数的选取直接影响EMA性能及使用寿命。为得到能够显著提高EMA性能的小体积行星轮减速器,采用设计空间缩减多学科协同优化设计算法对行星轮减速器进行研究。首先建立了由1个目标函数、5个设计变量和8个约束方程构成的优化设计模型,然后进行设计计算和优化结果分析。结果表明,优化设计的数学模型能够真实反映设计问题,优化结果切合实际,准确可靠。
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关键词
机电作动器
行星轮减速器
多学科优化
设计
协同优化
设计空间缩减
优化算法
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职称材料
基于自适应混合近似模型的顶置武器站多柔体系统动力学优化研究
被引量:
4
4
作者
冯帅
毛保全
+2 位作者
王之千
朱锐
邓威
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期206-212,共7页
针对顶置武器站结构优化设计存在计算量大、优化效率低等问题,提出一种基于自适应混合近似模型的优化策略,引入分层设计空间缩减思想,在优化迭代过程中依次在构造的全局空间、聚类空间和重点空间内选取样本点更新混合近似模型,以同时提...
针对顶置武器站结构优化设计存在计算量大、优化效率低等问题,提出一种基于自适应混合近似模型的优化策略,引入分层设计空间缩减思想,在优化迭代过程中依次在构造的全局空间、聚类空间和重点空间内选取样本点更新混合近似模型,以同时提高模型的全局和局部预测能力。使用典型测试函数算例和某顶置武器站结构动力优化实例,验证了所提优化策略的有效性。顶置武器站结构动力优化结果表明:使用该方法获得的武器站炮口扰动目标函数减小了58.3%,各炮口扰动参数得到有效改善;与静态近似模型方法相比,该方法所得的炮口扰动目标函数优化结果降低了14.5%,所需调用武器站分析计算模型次数减少了47.4%。
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关键词
顶置武器站
自适应近似模型
分层
设计空间缩减
模糊聚类
结构动力学优化
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职称材料
题名
一种基于多层设计空间缩减策略的近似高维优化方法
1
作者
叶鹏程
王聪聪
潘光
机构
西北工业大学航海学院
西北工业大学无人水下运载技术重点实验室
中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期292-301,共10页
基金
国家自然科学基金(61803306)
中国博士后科学基金面上项目(2019M660264)
中央高校基本科研业务费专项资金(3102019HHZY03009)资助。
文摘
针对高维昂贵黑箱问题(high-dimensional expensive black-box,HEB)处理过程中工程模型复杂、计算量大的难题,提出一种基于多层设计空间缩减策略的近似高维优化方法(hierarchical design space reduction strategy based approximate high-dimensional optimization method,HSRAHO)。利用3种经典代理模型:多项式响应面模型、径向基函数模型和克里金模型,使用基于预测均方根误差权重因子优化方法计算获得各代理模型权系数,通过加权叠加构建组合代理模型,替代实际高维黑箱模型。使用多层设计空间缩减策略根据已知信息确定设计子空间,并在其内部确定有效样本点,逐步提高组合代理模型在感兴趣区域的预测精度,直至优化收敛。将提出的近似高维优化方法HSRAHO应用于标准优化函数和翼型设计优化问题,测试结果验证了该方法在高维优化效率和全局收敛性方面的优势。
关键词
高维昂贵黑箱问题
高维优化
多层
设计空间缩减
策略
组合代理模型
Keywords
high-dimensional expensive black-box problems
high-dimensional optimization
hierarchical design space reduction strategy
ensemble of surrogates
分类号
V221 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于多工况关联的无人车辆车身结构轻量化优化设计
2
作者
李作轩
贾良跃
郝佳
王超
王国新
明振军
阎艳
机构
北京理工大学工业与智能系统工程研究所
北京理工大学长三角研究院
北京理工大学工业知识与数据融合应用工业和信息化部重点实验室
中国北方车辆研究所
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期3529-3542,共14页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB1714500)。
文摘
未来战场的多样化对特种无人车辆的环境适应性提出了更高的要求。为满足特种无人车辆的多工况使用、高机动能力与低成本研制等要求,采用多工况关联设计与轻量化优化的思路对无人车桁架车身结构进行优化设计。考虑到多工况的车身结构设计变量多、设计空间大,面临仿真次数过多的问题,提出基于多工况关联的车身结构轻量化优化方法,利用设计变量区间缩减策略减小设计空间;引入高斯过程代理模型替换仿真分析实现结构设计方案性能的快速评估;结合遗传算法实现方案的优化。实验结果表明,最终优化方案在通过车身刚度强度和模态等多学科性能仿真验证的情况下,质量比初始方案降低14.12%,比只用高斯过程优化设计的方案降低8.87%。
关键词
无人车辆
车身结构轻量化
多工况关联
设计空间缩减
代理模型
优化
设计
Keywords
unmanned vehicle
lightweight body structure
multi-working conditions correlation
design space reduction
surrogate model
design optimization
分类号
TJ819 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
飞机EMA行星轮减速器多学科协同优化设计
被引量:
3
3
作者
夏泽斌
段富海
金霞
安玮
机构
大连理工大学机械工程学院
中航工业兰州万里航空机电有限责任公司
出处
《机电工程技术》
2018年第1期31-36,共6页
基金
航空科学基金项目(编号:20150863003)
文摘
飞机机电作动器(EMA)要求可靠性高和使用寿命长,其行星轮减速器设计变量多,计算复杂,一些重要参数的选取直接影响EMA性能及使用寿命。为得到能够显著提高EMA性能的小体积行星轮减速器,采用设计空间缩减多学科协同优化设计算法对行星轮减速器进行研究。首先建立了由1个目标函数、5个设计变量和8个约束方程构成的优化设计模型,然后进行设计计算和优化结果分析。结果表明,优化设计的数学模型能够真实反映设计问题,优化结果切合实际,准确可靠。
关键词
机电作动器
行星轮减速器
多学科优化
设计
协同优化
设计空间缩减
优化算法
Keywords
electro-mechanical actuator
planetary gear reducer
muhidisciplinary design optimization
collaborative optimization
design space decrease collaborative optimization
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
下载PDF
职称材料
题名
基于自适应混合近似模型的顶置武器站多柔体系统动力学优化研究
被引量:
4
4
作者
冯帅
毛保全
王之千
朱锐
邓威
机构
陆军装甲兵学院兵器与控制系
陆军特种作战学院机电工程系
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期206-212,共7页
基金
武器装备军内科研科学研究项目(2015ZB01)。
文摘
针对顶置武器站结构优化设计存在计算量大、优化效率低等问题,提出一种基于自适应混合近似模型的优化策略,引入分层设计空间缩减思想,在优化迭代过程中依次在构造的全局空间、聚类空间和重点空间内选取样本点更新混合近似模型,以同时提高模型的全局和局部预测能力。使用典型测试函数算例和某顶置武器站结构动力优化实例,验证了所提优化策略的有效性。顶置武器站结构动力优化结果表明:使用该方法获得的武器站炮口扰动目标函数减小了58.3%,各炮口扰动参数得到有效改善;与静态近似模型方法相比,该方法所得的炮口扰动目标函数优化结果降低了14.5%,所需调用武器站分析计算模型次数减少了47.4%。
关键词
顶置武器站
自适应近似模型
分层
设计空间缩减
模糊聚类
结构动力学优化
Keywords
overhead weapon station
adaptive surrogate model
hierarchical design space reduction
fuzzy clustering
structural dynamics optimization
分类号
TG301 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种基于多层设计空间缩减策略的近似高维优化方法
叶鹏程
王聪聪
潘光
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
下载PDF
职称材料
2
基于多工况关联的无人车辆车身结构轻量化优化设计
李作轩
贾良跃
郝佳
王超
王国新
明振军
阎艳
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
飞机EMA行星轮减速器多学科协同优化设计
夏泽斌
段富海
金霞
安玮
《机电工程技术》
2018
3
下载PDF
职称材料
4
基于自适应混合近似模型的顶置武器站多柔体系统动力学优化研究
冯帅
毛保全
王之千
朱锐
邓威
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020
4
下载PDF
职称材料
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